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高效电化学法合成聚苯胺的研究

目录

内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2聚苯胺材料概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.3电化学合成方法简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.4本课题研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

电化学合成聚苯胺的理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.1聚苯胺的化学结构与特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.1.1聚苯胺的氧化还原机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.1.2聚苯胺的掺杂与脱掺杂行为．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.2电化学聚合过程原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.2.1电化学氧化过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.2.2聚苯胺链的扩展与交联．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.3影响电化学合成聚苯胺的关键因素．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

2.3.1电解液体系的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.3.2电极材料与结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.3.3电化学参数的控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

高效电化学合成聚苯胺的实验方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

3.1实验材料与仪器设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

3.1.1主要化学试剂．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

3.1.2电化学测试仪器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

3.1.3物理表征设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

3.2电化学合成工艺流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

3.2.1电解池的构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

3.2.2电化学参数的设定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

3.2.3聚苯胺的制备过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

3.3聚苯胺产物的后处理方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

实验结果与表征分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

4.1聚苯胺的形貌与结构表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

4.1.1扫描电子显微镜．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

4.1.2透射电子显微镜．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

4.2聚苯胺的化学结构与性能表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

4.2.1四ier电子谱．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

4.2.2紫外可见光谱(UVVis)分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

4.2.3比表面积与孔径分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

4.3电化学性能测试与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

4.3.1循环伏安(CV)测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

4.3.2电化学阻抗谱．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

4.3.3电化学电容性能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

高效电化学合成